技术问题解答

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不抬杠

    前几天我在OCP也同样发表了一篇标题为《再谈专业知识--热设计功耗（TDP）与功耗（P）》的文章，引起很大争论，这很好，知识探讨，共识共进。

    由于我们这里一些网友也存在这种错误的认识，为了使大家能够学到真知识，免被错误言论误导，下面我把在OCP争论的焦点汇总讲解一下。

    1. 关于PC电源功率分配点的确立。

    我们知道，PC电源的主要输出共有三部分，即：+12V、+5V、+3.3V，而显卡和CPU供电主要由+12V通过DC-DC转换电路提供，因此，+12V是电源的主要输出。电源的功率越大，所占输出的比例越大。对于开关电路的PC电源来讲，它们的输出不是独立的，在W总值不变的情况下，某点的增大势必导致其它点的减小。在理论计算中这就需要设立一个最佳功率分配点，以确定功率的总和。

    在这里需要说明的一点，理论上设立的功率分配点，不等于实际工作的功率分配。人们常把实际工作时功率分配的变动，等同于理论上设立的功率分配点，或否定理论设立的功率分配点，这是不对的。我们知道小功率电源与大功率电源的+12V、+5V、+3.3V的输出所占功率比例是不同的，因此，理论上功率点的确立应符合各路最大值之和等于额定总功率（注：这里的最大值指的是长期允许最大功率，+5VSB和-12V所占比例很小，可以忽略）。为阐明这一观点，能够使大家都看明白，我尽量用通俗的语言和图表来讲解。

图1

图2

    图1和图2是通过认证的两款Tt 电源，从图表中我们可以看出，两款电源的各路最大输出电流是相同的，唯一不同的是+12V的输出功率不同。通过图表我们还可以看出，这两款电源+12V的长期最大输出功率之和已经达到了额定值。即：1000W和1200W。如果按照+12V来确定功率分配点，+5V和+3.3V则为零输出，显然不能够用+12V的最大负载功率来确立功率分配点。前面讲过功率分配点的确立应符合各路最大功率之和等于额定总功率（这里的最大功率指的是长期允许最大功率）。那么应该怎样确立功率分配点，才能符合理论要求呢？根据总功率等于各路功率之和的理论：

    Po（总）＝Po1＋Po2＋Po3......

    1000W或1200W减去+5V和+3.3V的240W即为+12V功率分配点。

    下面我们再用相反的论据来验证：

    由于+12V最大负载功率＝额定功率

    1000W（1200W）－1000W（1200W）＝0

    因此，不能够用+12V的最大值来设立功率分配点。

    图3 纵轴蓝色线为1000W功率分配点的设立，红色线为1200W功率分配点的设立。

图3

    2. 关于PC电源的标注，各路输出总和为什么会大于额定功率。

    这不是什么“缩水系数”，而是测量技术。弄清楚这点，首先我们应该了解一些测量技术。

    生产厂家在测量+12V（或其它某路）的输出电流或功率时，一般使用的仪器是电子负载机进行测量，在测量过程中允许断开其它输出，单独对+12V的输出最大值进行测量，当负载稳定度达到国家标准GB/14714-93（中华人民共和国国家标准 微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件）规定的5×10 ‾ ² 的临界点的最大值。而PC电源的实际使用则是不能够断开+5V和+3.3V的，它们共同分担着电源功率。因此，厂商给出的各路最大输出功率的总和大于额定功率。

    3. 关于仪表与仪器的区别

    我在前文中谈到，功率表不能够测量动态瞬时值，因为它属于仪表范畴，不能够记录动态瞬时的变化。指针式机械电流表或功率表，存在阻尼现象，同样不能够测量动态瞬时值，这类仪表适用于测量有效值的平均值。对于瞬时值是无法显示和记录的。搞清楚这点要从仪器的原理谈起。

图4
    交流电压（U），电流（I）信号，经高精度的电压互感器（PT）和高精度电流互感器（CT）变换成对应的小信号。信号分别输入到采样保持（S/H）电路，再输入到高精度，快速A/D转换器中，采集结果经过中央处理器（CPU）计算处理并存储在RAM中。根据数字采样原理，在输入信号一个周期波形中采样足够点数N，利用以下公式计算电压，电流，功率，功率因数等参数的有效值。见图5

图5

式中：

    U 电压有效值
    I 电流有效值
    P 功率有效值
    N 为采样点数
    Ui，Ii（i＝0，1，2，3......，N-1）为 i 时刻的瞬时电压，电流值。

    以上的数据经中央处理器（CPU）计算结果送数码管显示，并可储存，打印，记录。而仪表是不具备这一功能的。因此，功率表与电参数仪的测量有很大的差距，真实功率的显示会相差高达数十瓦，这是平均值与瞬时值的差距。额定功率----长期允许最大功率，技术测量应取最大值而不是平均值。